从研究的程序上讲，食品科学与生物工程技术的研究和其他学科一样，在明确了研究的目的、依据、内容、必要性和可行性的基础上，实际上就是一个试验方法的设计，观测数据的收集、整理、分析，研究结果的表达和进一步指导实践的过程。
食品科学与生物工程技术的研究具有复杂性和特殊性，具有的主要特点如下所述。
（1）原料的广泛性 如植物性原料、动物性原料和微生物性原料等。植物性原料又可分为粮食、果品、蔬菜、野生植物等。动物性原料又可分为畜禽、水产、野生动物、特种水产养殖等。
（2）生产工艺的多样性 由于加工的原料可以分为几十类、上千个品种，因而体现了加工工艺的多样性。如有的产品加工要求保持原料原有的色泽和风味，而有的产品又要求原来的色泽和风味等。
（3）学科的交叉性 涵盖了储藏加工、生物科学、农业工程、轻工业、化学工业、材料学、计算机应用、系统工程、生物酶技术、基因工程等学科的交叉。
（4）加工质量控制的重要性 对加工过程中各个工序的控制，以保证加工过程的安全和产品加工质量的稳定。对各种在市场流通的产品的质量监督和检验，以保证各种产品的质量稳定和防止假冒伪劣产品，维护消费者的合法权益。对食品的安全进行监督保证，以防止食品在加工过程中化学物质超标或不合理使用，或者某些对人体健康有害的物质超过规定的标准。
鉴于以上特点，在进行科学试验研究时，就必须特别注重对试验的合理设计和试验过程的正确运行，因为有些参数只有通过试验才能确定，有时还需找出参数的最佳组合，以保证获得较好的工作性能。如在研究某种酸奶粉时，要确定适宜的发酵温度，就必须通过试验来解决。先把菌粉添加量分成3个挡，如按质量分数添加0.002%、0.004%和0.006%，用每个梯度逐个进行试验，找出最优的添加量。但要找出菌粉添加量和发酵温度的相互作用时，每个参数取3挡，需做32=9次试验，才能确定两个参数各取什么数值组合起来才能使产品最优。若再找出菌粉添加量、发酵温度和发酵时间3个参数的相互作用时，每个参数取3挡，需做33=27次试验，才能确定。若再找出菌粉添加量、发酵温度、发酵时间和蔗糖添加量4个参数的相互作用时，每参数取3挡，需做34=81次试验才能确定。由此可见，随着试验参数和所取挡数的增加，试验次数就急剧增加，这样会消耗大量的人力、物力和财力。
因此，进行试验设计的意义有如下几个方面。
（1）科学合理的试验可以减少试验次数，缩短试验周期，节约人力、物力和财力，提高经济效益，对多因素、多水平尤其有效。(www.xing528.com)
（2）可以分析交互作用的大小。
（3）可以快速找到较优设计参数与生产工艺条件。
合理的试验设计只是试验成功的充分条件，随着试验进行，必然会得到大量的试验数据，如果没有对试验数据进行合理地分析和处理，就不可能对所研究的问题有一个明确的认识，也不可能从试验数据中寻找到规律性的信息，达到指导生产和科研的目的。所以试验设计都是与一定的统计分析相对应的，两者是相辅相成、互相依赖、缺一不可的。统计分析在科学试验中的作用主要体现在如下几个方面。
（1）通过误差分析，可以评判试验数据的可靠性。
（2）确定影响试验结果的主次因素，从而可以抓住主要矛盾，提高试验效率。
（3）确定试验因素与试验结果之间存在的近似函数关系，并对试验结果进行预测和优化。
（4）获得试验因素对试验结果的影响规律，为控制试验提供思路。
（5）确定最优试验方案或配方的确定。
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